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反脉冲时间依赖可塑性学习机制的光学实现
被引量：
2
1
作者
李强
王智
+5 位作者
崔粲
乐燕思
宋晓佳
孙翀翚
刘彪
吴重庆
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期222-226,共5页
突触可塑性为神经网络的学习机制提供了基础。基于单个半导体光放大器(SOA)的非线性偏振旋转(NPR)和交叉增益调制(XGM)效应实现了反脉冲时间依赖可塑性(anti-STDP)学习机制。通过调整SOA驱动电流,可以实现长时程增强窗口(LTP)和长时程...
突触可塑性为神经网络的学习机制提供了基础。基于单个半导体光放大器(SOA)的非线性偏振旋转(NPR)和交叉增益调制(XGM)效应实现了反脉冲时间依赖可塑性(anti-STDP)学习机制。通过调整SOA驱动电流,可以实现长时程增强窗口(LTP)和长时程抑制窗口(LTD)的高度和宽度调整,能更好地模拟神经网络。实验测量得到的anti-STDP曲线与生物系统中测量得到的学习曲线相吻合。使用该anti-STDP光路得到的学习曲线的时间窗口约为几百皮秒,其速度是人类大脑STDP学习机制的108倍。由于该anti-STDP光路系统简单,且SOA易于与其他器件集成,该anti-STDP光路可以用于实现大规模超快神经拟态计算系统。
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关键词
非线性光学
神经拟态计算
反脉冲时间依赖可塑性
半导体光放大器
光子脉冲神经元
原文传递
光子脉冲神经元权重器件的研制
被引量：
1
2
作者
宋晓佳
王智
+5 位作者
李强
孙翀翚
乐燕思
崔粲
吴重庆
刘彪
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期190-194,共5页
互连的光子脉冲神经元通过权重器件联系在一起,为了实现神经网络的大规模计算,权重器件的实现至关重要。利用微机电系统可调光衰减器(VOA),研制了一种可以自动调节光子脉冲神经元的权重器件。该权重器件包括VOA、光电探测器、单片机、...
互连的光子脉冲神经元通过权重器件联系在一起,为了实现神经网络的大规模计算,权重器件的实现至关重要。利用微机电系统可调光衰减器(VOA),研制了一种可以自动调节光子脉冲神经元的权重器件。该权重器件包括VOA、光电探测器、单片机、模数转换器、数模转换器和放大器等模块,可以根据接收的光信号快速计算查表,可对VOA的衰减值进行实时在线调整。该权重器件效率高,且容易实现。该权重器件配合脉冲时间依赖的可塑性(STDP)光路使用,可以实现光子脉冲神经元的STDP学习机制。当STDP曲线窗口高度为0.2时,对权重器件进行了测量,实现了4种STDP学习。实验测量结果与理论计算结果一致。
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关键词
光学器件
可调光衰减器
可塑性学习机制
光子脉冲神经元
神经网络
原文传递
题名
反脉冲时间依赖可塑性学习机制的光学实现
被引量：
2
1
作者
李强
王智
崔粲
乐燕思
宋晓佳
孙翀翚
刘彪
吴重庆
机构
北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室
北京交通大学电气工程学院
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期222-226,共5页
基金
国家自然科学基金(61571035,61401017,61378061)
文摘
突触可塑性为神经网络的学习机制提供了基础。基于单个半导体光放大器(SOA)的非线性偏振旋转(NPR)和交叉增益调制(XGM)效应实现了反脉冲时间依赖可塑性(anti-STDP)学习机制。通过调整SOA驱动电流,可以实现长时程增强窗口(LTP)和长时程抑制窗口(LTD)的高度和宽度调整,能更好地模拟神经网络。实验测量得到的anti-STDP曲线与生物系统中测量得到的学习曲线相吻合。使用该anti-STDP光路得到的学习曲线的时间窗口约为几百皮秒,其速度是人类大脑STDP学习机制的108倍。由于该anti-STDP光路系统简单,且SOA易于与其他器件集成,该anti-STDP光路可以用于实现大规模超快神经拟态计算系统。
关键词
非线性光学
神经拟态计算
反脉冲时间依赖可塑性
半导体光放大器
光子脉冲神经元
Keywords
nonlinear optics
neuromorphic computing
anti-spike-timing-dependent plasticity
semiconductor optical amplifier
optical spiking neuron
分类号
TN29 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
光子脉冲神经元权重器件的研制
被引量：
1
2
作者
宋晓佳
王智
李强
孙翀翚
乐燕思
崔粲
吴重庆
刘彪
机构
北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室
北京交通大学电气工程学院
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期190-194,共5页
基金
国家自然科学基金(61571035,61378061,61401017)
文摘
互连的光子脉冲神经元通过权重器件联系在一起,为了实现神经网络的大规模计算,权重器件的实现至关重要。利用微机电系统可调光衰减器(VOA),研制了一种可以自动调节光子脉冲神经元的权重器件。该权重器件包括VOA、光电探测器、单片机、模数转换器、数模转换器和放大器等模块,可以根据接收的光信号快速计算查表,可对VOA的衰减值进行实时在线调整。该权重器件效率高,且容易实现。该权重器件配合脉冲时间依赖的可塑性(STDP)光路使用,可以实现光子脉冲神经元的STDP学习机制。当STDP曲线窗口高度为0.2时,对权重器件进行了测量,实现了4种STDP学习。实验测量结果与理论计算结果一致。
关键词
光学器件
可调光衰减器
可塑性学习机制
光子脉冲神经元
神经网络
Keywords
optical devices
variable optical attenuator
plasticity learning mechanism
photon spiking neuron
neural network
分类号
TN29 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
反脉冲时间依赖可塑性学习机制的光学实现
李强
王智
崔粲
乐燕思
宋晓佳
孙翀翚
刘彪
吴重庆
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
原文传递
2
光子脉冲神经元权重器件的研制
宋晓佳
王智
李强
孙翀翚
乐燕思
崔粲
吴重庆
刘彪
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
原文传递
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